自行車在半徑為R的水平彎道上順利通過,車與地面間最大靜摩擦系數(shù)為μ,車速和車身的傾斜程度都受摩擦系數(shù)的限制,自行車轉(zhuǎn)彎時的最大速度v和車身的傾斜角度θ各多大?

答案:略
解析:

  自行車在轉(zhuǎn)彎的時候,摩擦力提供向心力,這時重力和地面對自行車的支持力是平衡的.當自行車所需的向心力大于最大靜摩擦力時,自行車將無法順利轉(zhuǎn)彎.另外,根據(jù)自行車對人的作用力可知.地面的支持力與摩擦力的合力應(yīng)沿自行車方向斜向上.由于地面的摩擦力提供向心力,,所以自行車的最大車速.對自行車受力分析如圖所示,則在豎直方向上有.設(shè)自行車車身與豎直方向的夾角為θ,由圖可知,所以最大傾角,故自行車車身的最大傾角

  自行車轉(zhuǎn)彎是日常生活中最常見的運動,注意將圓周運動與物體受力分析、物體的平衡結(jié)合起來,并且能夠從復(fù)雜的過程中抽象出物理模型,這是運用所學知識解決實際生活中問題的基本方法.


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)如圖1所示的演示實驗中,A、B兩球同時落地,說明
 
.某同學設(shè)計了如圖的實驗:將兩個質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止同時釋放,滑道2與光滑水平板吻接,則他將觀察到的現(xiàn)象是
 
,這說明
 

(2)如圖2所示是自行車傳動裝置的示意圖.假設(shè)踏腳板每2秒轉(zhuǎn)一圈,要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大,還需測量哪些量?
 
請在圖中用字母標注出來,并用這些量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式:
 

(3)一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,用下面的方法測量它勻速轉(zhuǎn)動時的角速度.
實驗器材:電磁打點計時器、米尺、紙帶、復(fù)寫紙片.
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實驗步驟:
A.如圖3所示,將電磁打點計時器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后,固定在待測圓盤的側(cè)面上,使得圓盤轉(zhuǎn)動時,紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上.
B.啟動控制裝置使圓盤轉(zhuǎn)動,同時接通電源,打點計時器開始打點.
C.經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶.
①若打點周期為T,圓盤半徑為r,x1,x2是紙帶上選定的兩點分別對應(yīng)的米尺上的刻度值,n為選定的兩點間的打點數(shù)(含兩點),則圓盤角速度的表達式為ω=
 

②若交流電源的頻率為50Hz,某次實驗測得圓盤半徑r=5.50×10-2m,得到紙帶的一段如圖所示,則角速度為
 
rad/s.
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